DE1945366A1

DE1945366A1 - Abdichtung fuer Wellen und Stangen

Info

Publication number: DE1945366A1
Application number: DE19691945366
Authority: DE
Inventors: Schmid Leopold F
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-08
Filing date: 1969-09-08
Publication date: 1971-03-11

Description

Abdichtung für Wellen und Stangen.
Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für Wellen und Stangen mit einer oder mehreren Dichtlippen, die aus einem Ring herauswachsen, der aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummi, besteht, und der von einem Federelement an die Welle bzw Stange angedrückt wird.
Die bis jetzt bekanntgewordenen Ausführungsformen von Abdichtungen der vorgenannten Art haben den Nachteil, dass der Anprsssdruck, mit dem die Dichtlippe an die Welle bzw Stange angedrückt wird, nachlosst, wenn sich die Dichtlippe abnLitzt.
Dieses Nechlassen des Anpresadruckes wirkt sich viel nachteiliger aus, als es aus dem Nachlassen der Federkraft des Federelementes und der Verringerung der Vorspannung des elastischen Ringes, aus dem eine oder mehrere Dichtlippen herauswachsen, allein erklärbar wäre. Zu dieser etwa linear verlaufenden Vsrschlechterung der Dichtwirkung gesellt sich nämlich eine stark progressiv zunehmende Verschlechterung der Dichtwirkung, die dadurch verursacht wird, dass die Idealform der Dichtlippenkante mit fortschreitender Abnützung in eine immer grösser werdende Ringfläche mit einem rapide kleiner werdenden spezifischen Anpressdruck verwandeln wird. Schliesslich kommen noch die Leckverluste dazu, die durch Riese entstehen, welche sich infolge der Reibungewärme und der daraus resultierenden Strukturveränderung des elastischen Werkstoffs bilden, sodass die Abdichtung unbrauchbar wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung für Stangen und Wellen zu schaffen, welche diesen, die Lebensdauer stark beeinträhtigenden Nachteil nicht mehr hat, Diese ALfgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Federelement von einem Ring gebildet wird, -der aus einem geschäumen elastischen Werkstoff, beispielsweise einem geschäum ten Polyurethan, besteht, wobei der Ring, wie es bei solchen Federelementen an sich bereits bekannt ist, radial vorgespannt ist.
Die radiale Vorspannung dieses Ringes kann durch die Abstützung seines Aussendurchmessers am Innendurchmesser des Gehäuses der Abdichtung zustandekommen, der kleiner ist als der Aussendurchmesser des entspannten Ringes. Der aus einem geschäumten elastischen Werkstoff bestehende Ring kann aber such sowohl radial als auch axial vorgespannt sein. In diesem Falle befindet er sich innerhalb eines U-förmig profilierten Ringes aus einem nichtelastischen Werkstoff, beispielsuisise Stahl, dessen lichte Weite kleiner ist als die Länge des Ringes, und dessen innendurchmesser kleiner ist als der Aussendurchmesser des entspannten Ringes.
Hierbei wird der U-förmig profilierte und nicht elastische Ring axial in an sich bekannter Weise von dem elastischen Ring gehalten, aus dem die Dichtlippe herauswächst.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden.
Fig.1 zeigt einen Teillangsschnitt durch eine Ausführungsform mit einer Dichtlippe und einem sowohl radial als auch axial vorgespannten Ring aus einem geschUumten elastischen Werkstoff, etwa im Meßstab 10:1 Fig.2 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine Ausfü.hrungsform mit zwei Dichtlippen und einom nur radial vorgespannten und als Federelement dienenden Ring.
Der als Federolement dienende Ring 5 besteht aus einem geschaumten elastischen Werkstoff, beispielsweise seinem geschäumten Polyurethan. Er ist sowohl radial als auch axial vorgespannt, weil er sich innerhalb eines U-förmig profilierten Ringes 4 befindet, dessen Innendurchmesser 3 kleiner ist als dar Aussene durchmesser des entspannten Ringes 5, weil die lichte Weit 6 des Ringes 4 kleiner ist als dis Lunge des entepannten Ring 5, und weil der Aussendurchmesser 7 des Ringes 6, der aus einem einem elastjschen Werkstoff, beispielsweise Gummi, besteht, und aus dem die Dichtlippe 9 herauswächst, grösssr ist als der Innendurchmesser des Ringes 5. Der geschäumte elastische Werk~ stoff, aus dem der als Federelement dienende Ring 5 besteht, nimmt im Laufe der Zeit Feuchtigkeit von dem abzudichtenden medium auf, sodass sein Volumen durch Quellung allmählich grösser wird. Diese Volumensvergrösserung kann durch die Auswahl eines Werkstoffes mit einem entsprechenden QuellFaktor so gesteuert werden, dass eine vollständige Kompensation der durch die Abnutzung der Dichtlippe 9, 10 entstehenden Verkleinerung des Aussendurchmessers 7 des elastischen Ringes 8, sowie eine Kompensation des Nachlassens der Vorspannung des elastischen Ringes 8 erreicht wird. Bei Verwendung eines Werkstoffes mit einem grossen QuellFaktor kann man sogar überkompensieren, sodass nach einer starken Abnutzung der Dichtlippe 9, 10 der Anpressdruck, mit dem sie an die Welle bzw. Stange 21 angedrückt wird, grösser ist als im Neuzustand. Der elastische Ring 8, sus dem die Dichtlippe 9, 10 herauswächst, ist in üblicher Weise mittels eines Steges 20 mit dem Gehäuse 1, 2 der Abdichtung verbunden. Der als Federelement dienende Ring 13, der ebenfalls aus einem geschäumten elastischen Werkstoff besteht, hat ein sehr grosses Volumen und ist nur radial vorgespannt. Der Innendurchmesssr 12 des Gehäuses 11 ist kleiner als der Aussendurchmesser des entspannten Ringes 13, und der Aussendurchmesser 14 des elastischen Ringes 15, der mit seinen beiden Dichtlippen 16, 17 und 18, 19 an die Welle bzw. Stange 21 angedrückt wird, ist grösser als der Innendurchmesser des entspannten Ringes 13. Der Verbindungssteg 22 ist in üblicher Weise an das Gehäuse 11 der Abdichtung anvulkanisiert.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass die Lebensdauer von Abdichtungen für Wellen und Stangen durch einfache, billige und funktionstüchtige Bauteile, die leicht in dem vorhandenen Raum untergebracht werden können, ganz erheblich verlängert werden kann. Ein weiterer weiterer Vorteil von Abdichtungen gemäss der Erfindung besteht darin, dass die Anpreeskraft, mit der die Dichtlippe im Neuzustand an die Welle bzw. Stange angedrückt wird, geringer gehalten werden kann als bei den heute üblichen Ausführungsformen, wodurch eine Verringerung der Reibungsver luste erreicht wird. Schliesslich hat das erfindungsgemässe Federelement aus einem geschäumten und elastischen Werkstoff noch den Vorteil, dass sich seine Federkraft nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch in Längsrichtung gleichmässig auf den elastischen Ring verteilt, aus dem die Dichtlippe herauswächst, sodass der Aussendurchmesser dieses elastischen Ringes immer zylindrisch bleibt, wodurch sich die Winkel der Dichtlippen relativ zur Welle bzw. Stange bei Abnutzung nicht verändern.
Patentensprüche:

Claims

Patentansprüche Abdichtung für Wellen und Stangen mit einer oder ehroren Dichtlippen, die aus einem Ring herauswachsen, der aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummi, bestsht,und der von einem Federelement an die Welle bzw. Stange angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement von einem Ring (5, 13) gebildet wird, der aus einem geschäumten elastischen Werkstoff, beispielsweise einem geschäumten Polyurethan, besteht.
2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem geschäumten elastischen Werkstoff bestehende Ring (13), wie es bei Federelementen für Abdichtungen an sich bereits bekannt ist, radial vorgespannt ist.
3. Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale NUorspannung des Ringes (13) durch die Abstützung seines Aussendurchmessers am Innendurchmesser (12) des Gehäuses (11) der Abdichtung zustandekommt, der kleiner ist als der Aussendurchmesser des entspannten Ringes (13).
4. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem geschäumten elastischen Werkstoff bestehende Ring (5) sowohl radial als auch axial vorgespannt ist.
5. Abdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ring (5) innerhalb eines U-fdrmig profilierten Ringes (4) aus einem nichtelastischen Werkstoff, beispielsweise Stahl, befindet, dessen lichte Weite (6) kleiner ist als die Länge des Ringes (5), und dessen Innendurchmesser (3) kleiner ist als der Aussendurchmess.r des entspannten Ringes (5).
6. Abdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der U-törmlg prorilierte und nichtelastische Ring (4), wie es bei Abdichtungen an sich bereits bekannt ist, von dem elastischen Ring (8), aus dem die Dichtlippe (9) herauswichet, axial gehalten wird.

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